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In [1]:
import proveit
# Automation is not needed when only showing a stored proof:
proveit.defaults.automation = False # This will speed things up.
proveit.defaults.inline_pngs = False # Makes files smaller.
%show_proof
Out[1]:
 step typerequirementsstatement
0instantiation1, 2*, 3*  ⊢  
  : , : , : , :
1theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.functions.bijections.bijective_by_uniqueness
2instantiation4, 5*, ,  ⊢  
  : , :
3instantiation6, 7*  ⊢  
  : , :
4axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.not_equals_def
5instantiation8, 9, ,  ⊢  
  :
6axiom  ⊢  
 proveit.logic.sets.functions.images.set_image_def
7instantiation130, 10  ⊢  
  : , :
8axiom  ⊢  
 proveit.logic.booleans.eq_true_intro
9instantiation11, 12, ,  ⊢  
  : , :
10axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._sample_space_def
11theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.unfold_not_equals
12modus ponens13, 14, ,  ⊢  
13instantiation15, 66, 133, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22  ⊢  
  : , : , : , :
14instantiation23, 66, 24, 25, 26, ,  ⊢  
  : , : , :
15theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_neq
16instantiation114, 27, 29, 30  ⊢  
  : , : , : , :
17instantiation114, 28, 29, 30  ⊢  
  : , : , : , :
18instantiation114, 31, 74, 34  ⊢  
  : , : , : , :
19instantiation114, 32, 74, 34  ⊢  
  : , : , : , :
20instantiation114, 33, 74, 34  ⊢  
  : , : , : , :
21instantiation114, 72, 74, 34  ⊢  
  : , : , : , :
22instantiation114, 73, 74, 34  ⊢  
  : , : , : , :
23theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.expr_arrays.varray_neq_via_any_elem_neq
24instantiation176  ⊢  
  : , : , : , :
25instantiation176  ⊢  
  : , : , : , :
26instantiation35, 124, 197, 36, 198, 37, 38, 39, 40, 41, ,  ⊢  
  : , : , : , : , :
27instantiation86, 43, 42, 45, 46, 89, 90, 54, 47*  ⊢  
  : , : , : , :
28instantiation86, 43, 44, 45, 46, 89, 90, 54, 47*  ⊢  
  : , : , : , :
29instantiation130, 48  ⊢  
  : , :
30instantiation130, 49  ⊢  
  : , :
31instantiation86, 87, 50, 156, 145, 89, 90, 105*, 148*  ⊢  
  : , : , : , :
32instantiation86, 87, 51, 52, 53, 89, 54, 105*, 81*  ⊢  
  : , : , : , :
33instantiation86, 87, 55, 156, 145, 89, 90, 105*, 148*  ⊢  
  : , : , : , :
34instantiation130, 56  ⊢  
  : , :
35theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.or_if_any
36instantiation150  ⊢  
  : , : , :
37instantiation204  ⊢  
  : , :
38instantiation204  ⊢  
  : , :
39instantiation204  ⊢  
  : , :
40instantiation204  ⊢  
  : , :
41instantiation57, 58, 59, 60, 61, 62, ,  ⊢  
  : , : , :
42instantiation94  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
43theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat8
44instantiation94  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
45instantiation94  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
46instantiation94  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
47instantiation217, 63, 64  ⊢  
  : , : , :
48instantiation153, 254, 252, 197, 145, 198, 129, 190, 178  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
49instantiation65, 66, 67, 108  ⊢  
  : , : , :
50instantiation213  ⊢  
  : , :
51instantiation213  ⊢  
  : , :
52instantiation213  ⊢  
  : , :
53instantiation213  ⊢  
  : , :
54instantiation106, 160, 81  ⊢  
  : , : , :
55instantiation213  ⊢  
  : , :
56instantiation107, 108  ⊢  
  : , :
57theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_neq_via_any_elem_neq
58instantiation221, 68, 69  ⊢  
  : , :
59instantiation217, 70, 71  ⊢  
  : , : , :
60instantiation114, 72, 74, 75  ⊢  
  : , : , : , :
61instantiation114, 73, 74, 75  ⊢  
  : , : , : , :
62instantiation92, 164, 160, 197, 139, 136, 198, 76, ,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
63instantiation77, 78, 79, 80, 105, 148, 81  ⊢  
  : , : , : , :
64instantiation114, 82, 83, 84  ⊢  
  : , : , : , :
65theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.len_of_ranges_with_repeated_indices_from_1
66theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat4
67instantiation163, 212  ⊢  
  : , :
68instantiation106, 257, 105  ⊢  
  : , : , :
69instantiation106, 220, 148  ⊢  
  : , : , :
70instantiation236, 105  ⊢  
  : , : , :
71instantiation236, 148  ⊢  
  : , : , :
72instantiation86, 87, 85, 156, 145, 89, 90, 105*, 148*  ⊢  
  : , : , : , :
73instantiation86, 87, 88, 156, 145, 89, 90, 105*, 148*  ⊢  
  : , : , : , :
74instantiation192  ⊢  
  :
75instantiation130, 91  ⊢  
  : , :
76instantiation92, 197, 164, 254, 198, 139, 93, ,  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
77axiom  ⊢  
 proveit.core_expr_types.operations.operands_substitution
78theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat8
79instantiation94  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
80instantiation94  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
81instantiation217, 95, 96  ⊢  
  : , : , :
82instantiation114, 97, 98, 99  ⊢  
  : , : , : , :
83instantiation196, 197, 212, 198, 100, 102, 190, 178, 101*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
84instantiation196, 254, 212, 197, 102, 198, 103, 178, 104*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
85instantiation213  ⊢  
  : , :
86theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.general_len
87theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat2
88instantiation213  ⊢  
  : , :
89instantiation106, 164, 105  ⊢  
  : , : , :
90instantiation106, 160, 148  ⊢  
  : , : , :
91instantiation107, 108  ⊢  
  : , :
92theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.disassociate
93instantiation109, 110, 111, 112, ,  ⊢  
  : , :
94theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_8_typical_eq
95instantiation236, 113  ⊢  
  : , : , :
96instantiation114, 115, 116, 117  ⊢  
  : , : , : , :
97instantiation123, 254, 118, 119, 190, 178  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
98instantiation123, 252, 124, 120, 121, 122, 190, 178  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
99instantiation123, 124, 254, 125, 126, 190, 178  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , :
100instantiation176  ⊢  
  : , : , : , :
101instantiation130, 127, 132*  ⊢  
  : , :
102instantiation176  ⊢  
  : , : , : , :
103instantiation128, 129, 190  ⊢  
  : , :
104instantiation130, 131, 132*  ⊢  
  : , :
105instantiation173, 201, 190, 174  ⊢  
  : , : , :
106theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.sub_left_side_into
107theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len
108instantiation255, 185, 133  ⊢  
  : , : , :
109theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.or_if_left
110instantiation135, 257, 139, 134  ⊢  
  : , :
111instantiation135, 220, 136, 137  ⊢  
  : , :
112instantiation138, 257, 139, 140, ,  ⊢  
  : , :
113instantiation141, 190, 201  ⊢  
  : , :
114theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.four_chain_transitivity
115instantiation144, 197, 252, 198, 145, 142, 190, 178, 143, 201  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
116instantiation144, 252, 254, 145, 146, 190, 178, 168, 171, 201  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
117instantiation217, 147, 148  ⊢  
  : , : , :
118theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat5
119instantiation149  ⊢  
  : , : , : , : , :
120instantiation213  ⊢  
  : , :
121instantiation213  ⊢  
  : , :
122instantiation150  ⊢  
  : , : , :
123theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.leftward_commutation
124theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat3
125instantiation150  ⊢  
  : , : , :
126instantiation150  ⊢  
  : , : , :
127instantiation153, 197, 212, 254, 198, 154, 201, 190, 151*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
128theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.mult_complex_closure_bin
129instantiation255, 215, 152  ⊢  
  : , : , :
130theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reversal
131instantiation153, 197, 212, 254, 198, 154, 201, 178, 155*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
132instantiation196, 197, 252, 198, 156, 201, 157*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
133instantiation221, 257, 220  ⊢  
  : , :
134modus ponens158, 159  ⊢  
135theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.closure
136instantiation163, 160  ⊢  
  : , :
137modus ponens161, 162  ⊢  
138theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.disjunction.any_if_all
139instantiation163, 164  ⊢  
  : , :
140modus ponens165, 166, ,  ⊢  
141theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.distribute_neg_through_binary_sum
142instantiation213  ⊢  
  : , :
143instantiation167, 168, 171  ⊢  
  : , :
144theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.disassociation
145instantiation213  ⊢  
  : , :
146instantiation213  ⊢  
  : , :
147instantiation169, 197, 254, 252, 198, 170, 190, 178, 171, 201, 172  ⊢  
  : , : , : , : , : , : , : , :
148instantiation173, 201, 178, 174  ⊢  
  : , : , :
149theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_5_typical_eq
150theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_3_typical_eq
151instantiation177, 190  ⊢  
  :
152instantiation255, 234, 175  ⊢  
  : , : , :
153theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.distribute_through_sum
154instantiation176  ⊢  
  : , : , : , :
155instantiation177, 178  ⊢  
  :
156instantiation213  ⊢  
  : , :
157instantiation217, 179, 180  ⊢  
  : , : , :
158instantiation186, 249, 250, 187  ⊢  
  : , : , : , :
159generalization181  ⊢  
160instantiation255, 185, 220  ⊢  
  : , : , :
161instantiation186, 249, 182, 183  ⊢  
  : , : , : , :
162generalization184  ⊢  
163theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.range_from1_len_typical_eq
164instantiation255, 185, 257  ⊢  
  : , : , :
165instantiation186, 249, 250, 187  ⊢  
  : , : , : , :
166generalization188, ,  ⊢  
167theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_complex_closure_bin
168instantiation189, 190  ⊢  
  :
169theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_general
170instantiation213  ⊢  
  : , :
171instantiation255, 215, 191  ⊢  
  : , : , :
172instantiation192  ⊢  
  :
173theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.subtraction.add_cancel_triple_32
174instantiation192  ⊢  
  :
175instantiation255, 246, 193  ⊢  
  : , : , :
176theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_4_typical_eq
177theorem  ⊢  
 proveit.numbers.multiplication.elim_one_left
178instantiation255, 215, 194  ⊢  
  : , : , :
179instantiation236, 195  ⊢  
  : , : , :
180instantiation196, 197, 252, 254, 198, 199, 200, 201, 202*  ⊢  
  : , : , : , : , : , :
181instantiation204  ⊢  
  : , :
182instantiation255, 256, 220  ⊢  
  : , : , :
183instantiation205, 203  ⊢  
  :
184instantiation204  ⊢  
  : , :
185theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.nat_pos_within_nat
186theorem  ⊢  
 proveit.logic.booleans.conjunction.conjunction_from_quantification
187instantiation205, 206  ⊢  
  :
188instantiation207, 208, 209, , ,  ⊢  
  : , : , : , :
189theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.complex_closure
190instantiation255, 215, 210  ⊢  
  : , : , :
191instantiation255, 234, 211  ⊢  
  : , : , :
192axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_reflexivity
193instantiation255, 253, 212  ⊢  
  : , : , :
194instantiation230, 231, 220  ⊢  
  : , : , :
195theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_1_1
196theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.association
197axiom  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.zero_in_nats
198theorem  ⊢  
 proveit.core_expr_types.tuples.tuple_len_0_typical_eq
199instantiation213  ⊢  
  : , :
200instantiation255, 215, 214  ⊢  
  : , : , :
201instantiation255, 215, 216  ⊢  
  : , : , :
202instantiation217, 218, 219  ⊢  
  : , : , :
203instantiation221, 220, 222  ⊢  
  : , :
204theorem  ⊢  
 proveit.logic.equality.not_equals_is_bool
205theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.natural_numbers.natural_pos_lower_bound
206instantiation221, 257, 222  ⊢  
  : , :
207theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.circuits.qcircuit_output_part_neq
208instantiation223, 224, 225  ⊢  
  :
209instantiation226, 257, 227, 228, 229, ,  ⊢  
  : , : , :
210instantiation230, 231, 257  ⊢  
  : , : , :
211instantiation255, 246, 232  ⊢  
  : , : , :
212theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat4
213theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.tuple_len_2_typical_eq
214instantiation255, 234, 233  ⊢  
  : , : , :
215theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.complex_numbers.real_within_complex
216instantiation255, 234, 235  ⊢  
  : , : , :
217axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.equals_transitivity
218instantiation236, 237  ⊢  
  : , : , :
219theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_3_1
220axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._s_in_nat_pos
221theorem  ⊢  
 proveit.numbers.addition.add_nat_pos_closure_bin
222theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.posnat1
223theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.pos_int_is_natural_pos
224instantiation255, 238, 251  ⊢  
  : , : , :
225instantiation239, 240, 241  ⊢  
  : , : , :
226theorem  ⊢  
 proveit.physics.quantum.algebra.num_ket_neq
227assumption  ⊢  
228assumption  ⊢  
229assumption  ⊢  
230theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.unfold_subset_eq
231instantiation242, 243  ⊢  
  : , :
232instantiation244, 249  ⊢  
  :
233instantiation255, 246, 245  ⊢  
  : , : , :
234theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.rational_within_real
235instantiation255, 246, 249  ⊢  
  : , : , :
236axiom  ⊢  
 proveit.logic.equality.substitution
237theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.add_2_1
238instantiation247, 249, 250  ⊢  
  : , :
239theorem  ⊢  
 proveit.numbers.ordering.transitivity_less_less_eq
240theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.less_0_1
241instantiation248, 249, 250, 251  ⊢  
  : , : , :
242theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.relax_proper_subset
243theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.real_numbers.nat_pos_within_real
244theorem  ⊢  
 proveit.numbers.negation.int_closure
245instantiation255, 253, 252  ⊢  
  : , : , :
246theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.rational_numbers.int_within_rational
247theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.int_interval_within_int
248theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.interval_lower_bound
249instantiation255, 253, 254  ⊢  
  : , : , :
250instantiation255, 256, 257  ⊢  
  : , : , :
251assumption  ⊢  
252theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat2
253theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_within_int
254theorem  ⊢  
 proveit.numbers.numerals.decimals.nat1
255theorem  ⊢  
 proveit.logic.sets.inclusion.superset_membership_from_proper_subset
256theorem  ⊢  
 proveit.numbers.number_sets.integers.nat_pos_within_int
257axiom  ⊢  
 proveit.physics.quantum.QPE._t_in_natural_pos
*equality replacement requirements